Экосистемы влажнотрогмческпх лесов

Влажнотропические леса произрастают при наиболее благоприятных климатических условиях: температура здесь круглый год колеблется в пределах +25 - +30°С, количество осадков в среднем равно 2000-4000 мм в год. В течение всего года осадки выпадают равномерно, и поэтому здесь отсутствует засушливый сезон. Наиболее обширные массивы таких лесов расположены в Африке в бассейне реки Конго, в Южной Америке в бассейне реки Амазонки, Гвиане, на острове Новая Гвинея, на тихоокеанских островах.

В этой зоне наиболее широко распространены почвы красного или близкого к нему цвета, и поэтому эти почвы называются красными, оранжевыми и желтыми. Почвы влажнотропических лесов малоплодородны, гумусовый горизонт имеет толщину всего несколько (5-7) сантиметров, который к тому же содержит очень мало (всего несколько процентов) гумуса. Бедны они и различными элементами минерального питания растений, в частности, содержат очень мало кальция. В то же время, как мы увидим несколько ниже, именно на этих территориях распространена наиболее мощная растительность. Большая часть запасов химических элементов, необходимых для питания растений, содержится не в почве, как в ландшафтах других природных зон, а в составе органических веществ в телах живых растений. По данным Ю. Одума, в тропическом лесу более 58% общего азота заключено в биомассе, в то время как в сосновом лесу, произрастающем в Англии, в биомассе деревьев содержится всего 6% запаса азота, остальная часть "хранится" в почве. Погибшие растения в условиях постоянно влажного и жаркого климата очень быстро перегнивают, сгнивают, минерализуются, и содержащиеся в них химические элементы возвращаются в почву. Здесь они быстро перехватываются корнями живых растений и опять включаются в состав органических веществ. Если бы химические элементы не захватывались сразу корнями растений, то очень быстро были бы вымыты из почвы мощными тропическими ливнями. Таким образом, в результате энергичного круговорота одно и то же количество химических элементов в экосистемах влажнотропических лесов за относительно короткий срок проходит больше циклов биологического круговорота (почва - растение - почва -..) и в результате участвует в создании большей биомассы, чем, скажем, в упомянутом уже сосновом лесу.

Деревья во влажнотропических лесах имеют стройные высокие стволы, начинающие ветвиться только у самой верхушки. Высоко над землей их кроны так густо переплетаются, что образуют практически непроницаемый для солнечных лучей полог. Поэтому здесь всегда царит зеленый сумрак. Очень интересно строение листьев высоких деревьев. Они имеют склерофильное строение, т.е. приспособлены к экономному расходованию влаги: очень жестки, покрыты сверху плотной блестящей кожицей, иногда даже волосками. И это у деревьев, растущих в районах, где выпадает самое большое количество осадков на Земле! Объясняется этот парадокс следующим образом. Днем из-за сильного нагревания солнечными лучами листья усиленно испаряют воду, она не успевает в эти часы подниматься к листьям в достаточном количестве, листья испытывают дефицит влаги. Поэтому деревья приспособились экономить воду. Такое строение имеют только листья высоких деревьев, подвергающиеся нагреву прямыми солнечными лучами, а листья растений, произрастающих под пологом леса, мягки и нежны, как и в лесах умеренных широт. Интересной особенностью, характерной только для деревьев, произрастающих во влажнотропических лесах, является наличие досковидных корней. Они отходят во все стороны от основания ствола, напоминая доски, поставленные на ребро, за что и получили свое название. Назначение этих корней еще не выяснено, но полагают, что они помогают деревьям лучше закрепляться в почве. Дело в том, что почвы здесь, как правило, маломощны и корни деревьев не заглубляются больше чем на полметра. Досковидные корни увеличивают площадь опоры дерева и таким образом повышают его устойчивость. Для многих деревьев характерна также каулифлория, т.е. расположение цветков, а затем и плодов не на кончиках ветвей, как в наших лесах, а прямо на стволах. Какое значение это имеет, тоже до настоящего времени не выяснено, но полагают, что расположение цветков на стволах, возможно, облегчает опыление их многочисленными насекомыми, ползающими по стволу.

Характерной особенностью влажнотропического леса является невыраженность ярусов. Поэтому здесь все пространство по вертикали, от земли и до крон самых высоких деревьев, т.е. до 40-60 м, равномерно заполнено кронами различных растений. В видовом отношении эти леса являются самыми богатыми растительными сообществами Земли. Как пишут исследователи, работавшие в этих лесах, здесь проще найти 100 видов, чем сто экземпляров одного вида. В книге "В тропической Африке" ботаник П.А. Баранов пишет, что на 1 га леса приходится 400-700 крупных деревьев, относящихся примерно к 100 видам.

На разных материках основные породы, образующие влажно-тропические леса, разные. В Африке преобладают виды из семейства бобовых, например, железное дерево, лофира тонкокорая, в Южной Америке также много видов из бобовых, но преобладают пальмы. Здесь произрастает знаменитый каучуконос-гевея. В Азии и на островах Океании распространены леса, в составе которых есть такие ценные породы, как камфарное дерево, тиковое дерево. Из травянистых растений здесь много бамбука.

Весьма заметным компонентом влажнотропических лесов являются лианы и эпифиты. Самая замечательная лиана - ротанговая пальма. Длина ее стебля достигает 300 м. Кроме пальм, есть лианы из родов фикуса, перца, ванили. Иногда лианы своими стеблями сплошь обвивают деревья на больших площадях так, что можно пройти значительные расстояния, ни разу не ступив на землю. Эпифиты поселяются на стволах деревьев, закрепившись за трещины и неровности коры. Питательные элементы они получают из дождевой воды, стекающей по стволу, а также из пыли и органических остатков, которые оседают здесь в небольших количествах. Наибольшее количество эпифитов относится к роду орхидей. Эпифиты есть и среди кустарников, и даже среди деревьев. Эпифитами являются растения - "душители" из рода фикусов. Сначала фикус, поселившийся на дереве, не причиняет ему вреда, а использует его лишь в качестве опоры. Но затем начинается усиленный рост корней. Плотно прижимаясь к стволу дерева, его корни спускаются до земли и укореняются. Постепенно корни утолщаются настолько, что "душат" хозяина и оно отмирает. Считается, что и эпифиты, и лианы - это формы приспособления растений для выживания в условиях недостатка света под пологом влажнотропического леса. Используя другие растения в качестве опоры, они выносят свои кроны ближе к свету.

Из травянистых растений здесь наиболее интересен бамбук - гигант среди трав. Кроме бамбука, распространены многочисленные папоротники, бананы.

Влажнотропические леса имеют самую большую биомассу, превышающую биомассы всех других типов растительности. Продуктивность их также рекордно высока. В среднем биомасса равняется 600-700 т/га, а в сельве Южной Америки, в бассейне реки Амазонки, она достигает 1700 т/га; продуктивность этих сообществ - 30-50 т/га сухой массы в год.

Столь высокая продуктивность и благоприятные климатические условия делают возможным существование большого числа разнообразных животных. Пищевые связи влажнотропических лесов очень сложны и изучены еще далеко не полностью.

Таких крупных животных, как в саванне, ни среди растительноядных, ни среди хищных здесь нет. Потребители зеленой массы - это горилла, обезьяны-колобусы, мартышки, шимпанзе, а также из копытных - дукеры, африканский оленек, кистеухая свинья. Однако все они в той или иной мере разнообразят свой рацион и за счет животной пищи: поедают насекомых, червей, моллюсков и даже мелких животных и птиц. Так, лесные антилопы - дукеры и оленек - кормятся молодыми побегами трав, ветвей, упавшими плодами и обязательно мелкими животными: насекомыми, моллюсками, крабами, мелкими грызунами. В неволе они ловят и поедают цыплят, голубей.

Очень разнообразна и многочисленна группа насекомых-фитофагов. Листья поедают хрущи, жуки-листоеды, их личинки, личинки многочисленных бабочек, лесные саранчовые, палочники. Палочники выработали в целях маскировки удивительную способность принимать форму, цвет и даже рисунок сучков и листьев. В зависимости от обстановки и настроения эти насекомые могут менять окраску. Многочисленны виды, сосущие соки из листьев, ветвей или корней. Наиболее известны из них певчие цикады, их личинки. Кроме того, сходным образом питаются горбатки, фонарницы, тли, червецы и многие клопы. В Экваториальной Африке, например, насчитывается около 10 тыс. видов насекомых.

Под пологом влажнотропического леса почти никогда не бывает ветра, и поэтому здесь очень важную роль играют животные-опылители (антофилы). Важнейшие из них - медоносные пчелы и пчелы-древогрызы. Кроме того, в опылении участвуют различные мухи, бабочки, муравьи. Некоторые растения опыляются птицами и летучими мышами.

Самые распространенные насекомые, питающиеся отмершей растительной массой, - это термиты. Их роль в экосистемах влажнотропических лесов настолько велика, что если бы они по каким-либо причинам исчезли здесь, то очень скоро деревья полностью использовали бы запасы минеральных веществ почвы, на почве накопился бы толстый слой непереработанного опада (листья, ветви и упавшие стволы деревьев, отмершие остатки травянистых растений и т.д.) и лес прекратил бы свое существование. Как было уже сказано выше, сами термиты не способны усваивать клетчатку древесины, которой они питаются. В их кишечнике живут одноклеточные простейшие из жгутиковых, они-то и расщепляют клетчатку на простые углеводы (сахара), которые и усваиваются организмом насекомого. Жгутиковые могут существовать только в кишечнике термита, в другой среде они погибают. Здесь мы видим пример теснейшего симбиоза: ни термиты без простейших, ни простейшие вне кишечника термитов не могут существовать. Кроме термитов, растительным опадом питаются многочисленные виды: тараканы, уховертки, сверчки, сахарные жуки, бронзовки, нематоды. Минерализацию органического опада производят бактерии.

Крупных хищников во влажно-тропическом лесу немного. Из млекопитающих это леопард, основным объектом охоты которого является кистеухая свинья. Кроме леопарда, здесь обитает своеобразный, напоминающий большую еловую шишку панголин. Это исключительно древесный зверь. Панголин разоряет гнезда муравьев и термитов и слизывает мечущихся хозяев гнезд своим длинным липким языком. В основном на грызунов, рептилий и амфибий охотятся виверры.

По способу питания фактическими хищниками являются все рептилии и амфибии. Веслоногие лягушки, лазающая жаба поедают разнообразных насекомых. Сходным образом питаются гекконы, хамелеоны. Рептилии здесь очень разнообразны. Мелкие кие змеи охотятся на ящериц, мелких зверьков и птиц. Самый крупный представитель рептилий - иероглифовый питон. Его обычная длина 3-5 м, а наиболее крупные экземпляры достигают 9 м и даже более. Основная их пища - мартышки. Прямо в гнездах термитов и муравьев поселяются двуходки и слепозмейки, которые поедают этих насекомых. Однако насекомые не трогают своих злейших врагов, те даже беспрепятственно и размножаются. Оказывается, эти животные выделяют особые вещества, запах которых сбивает с толку насекомых, и те попросту не замечают своих врагов.

Многочисленна группа хищных насекомых. В подстилке, под упавшими деревьями и в дуплах прячутся крупные многоножки - сколопендры, достигающие длины до 20-25 см, скорпионы, многочисленные пауки, жужелицы, стрекозы (вблизи водоемов), хищные осы и крупные мухи-ктыри. Но самой многочисленной группой хищных насекомых являются муравьи. Вообще, как мы уже упоминали выше, муравьи не являются хищниками в точном смысле этого слова. Они получают пищу, например, от тлей в виде сладких выделений, поедают сочные плоды, пыльцу, нектар. Но значительное место в их рационе занимает и животная пища, в основном различные насекомые. Во влажнотропических лесах Африки в настоящее время обнаружено около 600 видов муравьев. Среди них есть и такие, которые строят муравейники и живут оседло, есть и бродячие. Последние не имеют постоянных гнезд. Они беспрерывно кочуют, выстраиваясь в длинные колонны, истребляя по пути все живое. Ничто не может остановить движения такой колонны. При появлении муравьев все живое убегает в страшной панике.

В заключение краткого обзора пищевых связей экосистем влажнотропических лесов отметим следующее. В результате того, что увлажнение и температура здесь находятся в наиболее благоприятных соотношениях в течение всего года, то нет таких резких колебаний в продукции биомассы, следовательно, и численности животных, какие возможны практически во всех других наземных экосистемах. Разнообразие видового состава животных экосистем влажнотропических лесов и способность многих из них питаться как растительной, так и животной пищей повышает взаимозаменяемость отдельных элементов экосистем, следовательно, повышает их устойчивость. Один из самых крупных на планете массивов влажнотропических лесов находится в бассейне р. Амазонки (экваториальная часть Южной Америки). Он занимает площадь 8 млн. км2. В этих дождевых лесах обитает 1000 видов птиц, в водах - 3000 видов рыб, а на одном акре земли растет более 500 видов тропических деревьев. В бассейне Амазонки функционирует национальный парк Ману (18 900 км2), который объявлен биосферным заповедником ЮНЕСКО и памятником всемирного наследия.

Для экологического туризма очень привлекательны острова Карибского бассейна, большую часть которых покрывают влажные и переменно влажные тропические леса (джунгли). Расположенное на востоке Карибского перешейка государство Белиз в настоящее время превращается в центр экотуризма Карибского бассейна. Здесь когда-то возникла цивилизация майя. Государством охраняются отдельные части Барьерного рифа. Бывшие пиратские гавани вдоль ленты коралловых островов охотно посещаются туристами, которых развозят на лодках с прозрачным дном.

В Белизе функционирует первый в мире заповедник ягуаров (резерват Кокскоум-Бейсин). Местными фермерами организовано убежище для обезьян-ревунов, популяция которых сокращается.

Привлекает туристов и государство Коста-Рика с ее уникальными ландшафтами. Около 30% территории охраняется (национальные парки, фаунистические заказники, резерваты).

Наибольшей популярностью среди туристов пользуются национальные парки Торту-Геро и Мигель-Антонио, расположенные соответственно на побережьях Карибского моря и Тихого океана. В названных парках представлены экосистемы дождевых тропических лесов, мангры и других. На склонах хребта Кордильеры-де-Тиларан расположен биологический резерват влажных туманных лесов Монтеверде. Для ознакомления с лесами и их обитателями построены специальные подвесные дороги.

На севере Гватемалы расположен национальный парк Тикаль (600 км2). Он создан для сохранения уникального храмового комплекса цивилизации майя - Тикаль, расположенного в сухом тропическом лесу. Здесь десятикилометровая тропа ведет через джунгли к основным постройкам Тикаля - Большой площади, Северному акрополю, Храму посвящения.

В юго-восточной части Венесуэлы расположено Гвианское плоскогорье, где над кромкой дождевых лесов возвышаются 100 гор с плоскими вершинами. В этой местности расположен самый высокий в мире водопад Анхель, который падает с крутого обрыва Ауян-Тепун (Горы дьявола). Национальный парк Канайма охраняет территорию в 30 000 км2, включающую гору Рорайму и водопад Анхель, а также богатейшую флору и фауну, в том числе хищных сарренций и грибов, убивающих свою добычу с помощью яда.

Особенно интересен для экотуристов остров Ямайка. В морском парке Монтего-Бей можно познакомиться с редкими представителями морской фауны, на Роклаунской биологической станции - с красочным миром тропических птиц, в гористой и болотистой местности Кокпит-Кантри - с крокодилами и водоплавающими птицами.

На острове Пуэрто-Рико расположен один из интереснейших тропических резерватов - Карибский национальный лес. Здесь по склону горы Эль-Торо проложена горная тропа длиной 10 км, которая проходит через четыре экосистемы тропических лесов парка. Остров изобилует горячими источниками и водопадами.

Большой интерес для туристов представляет остров Мадагаскар, расположенный в 400 км от восточного побережья Африки. На острове находится большое количество эндемиков, не встречающихся больше нигде.

На Мадагаскаре функционирует 13 национальных парков и резерватов. Наиболее доступный для туристов парк-резерват - Перине-Аналама Зоатра, расположенный на холмах, покрытых дождевыми тропическими лесами. Диковиной Мадагаскара является долина известняковых скал, раскинувшаяся на плато Анкарана в северной части острова. В каньонах между известняковыми скалами растут баобабы и фиговые деревья. В пещерах, лежащих глубоко внизу, в прохладных водах подземных рек обитают крокодилы и агрессивные мурены.